β3肾上腺素能受体对心肌成纤维细胞纤维化的作用及其机制

Effect and potential mechanism of β1-adrenoceptor activation on fibrosis in cardiac fibroblast cell Zhang

目的观察β3肾上腺素能受体（β3-AR）对心肌成纤维细胞（CFB）纤维化的作用，并探讨其机制。方法分离Sprague-Dawley（SD）大鼠乳鼠的CFB体外培养，CFB分为4组，即阴性对照组、β3-AR激动剂处理组（BRL组）、β3-AR拮抗剂处理组（SR组）和阳性对照组。阴性对照组CFB的培养基中不加任何药物干预；BRL组和SR组，在CFB培养基中分别先加入10^-6mol／L的血管紧张素Ⅱ（AngⅡ），1h后再分别加入β3-AR激动剂BRL3734410^-5mol／L或β3-AR拮抗剂SR59230A10^-5mol／L；阳性对照组，CFB培养基中仅加入10^-6mol／L的AngⅡ。水溶性四唑盐-1（WST-1）法检测CFB增殖情况。蛋白印迹法检测β3-AR、转化生长因子β1受体（TGF-β1-R）、转化生长因子β（TGF-β）1、TGF-β受体激酶底物Smad-2、磷酸化Smad-2（p-Smad-2）、I型胶原以及Ⅲ型胶原蛋白的表达水平。结果（1）各组乳鼠CFB增殖情况的检测结果：BRL组乳鼠CFB增殖强度明显大于阴性对照组、SR组和阳性对照组（1．08±0．01比0．97±0．03、1．03±0．01和1．05±0．01，P均〈0．05）。阳性对照组乳鼠CFB增殖强度明显大于SR组和阴性对照组（P均〈0．05）。SR组乳鼠CFB增殖强度明显大于阴性对照组（P〈0．05）。（2）各组乳鼠CFBβ3．AR蛋白表达水平的检测结果：BRL组乳鼠CFBβ3-AR蛋白表达水平明显高于阳性对照组、SR组和阴性对照组（0．246±0．004比0．078±0．006、0．054±0．001和0．015±0．003，P均〈0．05）。阳性对照组乳鼠CFBβ3-AR蛋白表达水平明显高于SR组和阴性对照组（P均〈0．05）。SR组乳鼠CFBβ3-AR蛋白表达水平则明显高于阴性对照组（P〈0．05）。（3）各组乳鼠CFBTGF-β1-R蛋白表达水平的检测结果：BRL组乳鼠CFBTGF-β1-R蛋白表达水平明显高于阳性对照组、SR组和阴性对照组（0．60±0．01比0．31±0．02、0．28±0．02和0．06±0．01，P均〈0．05）。阳性对照组乳鼠CFBTGF-β1-R蛋白表达水平明显高于SR组和阴性对照组（P均〈0．05）。SR组乳鼠CFBTGF-β1-R蛋白表达水平则明显高于阴性对照组（P〈0．05）。（4）各组乳鼠CFBTGFβ1蛋白表达水平的检测结果：BRL组乳鼠CFBTGF-β1蛋白表达水平明显高于阳性对照组、SR组和阴性对照组（0．80±0．03比0．55±0．03、0．36±0．02和0．14±0．01，P均〈0．05）。阳性对照组乳鼠CFBTGF．[31蛋白表达水平明显高于SR组和阴性对照组（P均〈0．05）。sR组乳鼠CFBTGF-β1蛋白表达水平明显高于阴性对照组（P〈0．05）。（5）各组乳鼠CFBp-Smad-2蛋白表达水平的检测结果：BRL组乳鼠CFBp-Smad-2蛋白表达水平明显高于阳性对照组、SR组和阴性对照组（0．94±0．02比0．84±0．01、0．63±0．07和0．36±0．02，P均〈0．05）。阳性对照组乳鼠CFBp-Smad-2蛋白表达水平明显高于SR组和阴性对照组（P均〈0．05）。SR组乳鼠CFBp-Smad-2蛋白表达水平则明显高于阴性对照组（P〈0．05）。（6）各组乳鼠CFBI型胶原蛋白表达水平的检测结果：BRL组乳鼠CFBI型胶原蛋白表达水平明显高于阳性对照组、SR组和阴性对照组（0．65±0．04比0．29±0．01、0．22±0．01和0．03±0．01，P均〈0．05）。阳性对照组乳鼠CFBI型胶原蛋白表达水平明显高于SR组和阴性对照组（｜P均〈0．05）。SR组乳鼠CFBI型胶原蛋白表达水平则明显高于阴性对照组（P〈0．05）。（7）各组乳鼠CFBⅢ型胶原蛋白表达水平的检测结果：BRL组乳鼠CFBⅢ型胶原蛋白表达水平明显高于阳性对照组、SR组和阴性对照组（0．40±0．02比0．21±0．02、0．16±0．01和0．11±0．01，P均〈0．05）。阳性对照组乳鼠CFBIU型胶原蛋白表达水平明显高于SR组和阴性对照组（P均〈0．05）。SR组乳鼠CFBⅢ型胶原蛋白表达水平明显高于阴性对照组（P〈0．05）。结论β3-AR激活后可能通过TGF-βSmad信号通路介导CFB纤维化，促进心肌重构。

Objective To observe the effect of β1 adrenergie receptor （β1-AR） on fibrosis in cardiac fibroblasts （CFBs） and explore the related mechanisms. Methods Neonatal CFBs were divided into negative control group （N-CFC） ：CFBs without any intervention; group treated with β1 adrenergic receptor agonist （ Ang Ⅱ -CFC-β1-AR BRL） ： CFBs treated with 10-6 mol/L angiotensin Ⅱ （ Ang Ⅱ ） , 1 hour later treated with 10-s mol/L β1 adrenergic receptor agonist （β1-AR BRL37344 ）; group treated with β1 adrenergie receptor antagonist （ Ang Ⅱ -CFC-β1-AR SR） ： CFBs treated with 10-6 mo]/L Ang Ⅱ , 1 hour later treated with 10-5 mol/L β1 adrenergic receptor antagonist （β1-AR SR.59230A） ; and positive control group （Ang Ⅱ-CFC ） ： CFBs treated with 10-6 mol/L Ang Ⅱ only. Proliferation of CFBs was detected by the method of WST-1. Protein expression of β1-AR, transforming growth factor β1 receptor （TGF-β1-R） , transforming growth factor β1 （ TGF-β1 ） , Smad-2, phospho-Smad-2 （p-Smad-2） , collagen- I （ COL- Ⅰ ） and collagen- Ⅱ （ COL- m ） was determined by Western blot assay. Results （ 1 ） The proliferation of CFBs was the highest in Ang Ⅱ -CFC-β1-AR BRL, followed by Ang Ⅱ -CFC-β1-AR SR and AngⅡ-CFC group （ all P〈0.05 vs. N-CFC group）. （2） The protein expression level of β1-AR, TGF-β1-R, TGF-β1 and p-Smad-2 was in the same order as proliferation of CFBs. （3） The expression level of COL- Ⅰ and COL-Ⅲ protein was also in the same order as proliferation of CFBs. Conclusion Activation of β1-AR may promote fibrosis of CFBs through the TGF-[3/Smad signaling pathway and thus aggravate myocardial remodeling.